Fe化学性质.doc

1、1化学性质物 理 性 质棕 色 或 红 褐 色 粉 末 或 深 棕 色 絮 状 沉 淀 。 密 度 3.4 3.9g/cm3。化 学 性 质具 有 两 性 但 其 碱 性 强 于 酸 性 ， 新 制 得 的 氢 氧 化 铁 易 溶 于 无 机 酸 和 有 机 酸 ， 亦 可 溶 于 热 浓 碱 。极 强 氧 化 剂 ， 如 次 氯 酸 钠 ， 在 碱 性 介 质 中 ， 能 将 新 制 的 氢 氧 化 铁 氧 化 成 + 氧 化 态 的 高 铁 酸 钠Na2FeO4。 加 热 时 逐 渐 分 解 而 成 氧 化 铁 和 水 。 不 溶 于 水 、 乙 醚 和 乙 醇 ， 溶 于 酸 ， 在 酸

2、 中 的 溶 解度 随 制 成 时 间 的 长 短 而 定 ， 新 制 的 易 溶 于 酸 ， 若 放 置 时 间 长 ， 则 难 溶 解 。 氢 氧 化 铁 可 用 来 制 颜 料 、药 物 ， 也 可 用 来 做 砷 的 解 毒 药 等 等 。低 于 500 摄 氏 度 时 完 全 脱 水 成 氧 化 铁 。 加 热 分 解 。 氢 氧 化 铁 在 烘 干 时 易 分 解 ， 但 温 度 不 高 时 不完 全 ， 也 就 是 逐 渐 失 水 。 但 在 低 于 500 摄 氏 度 时 能 达 到 完 全 脱 水 成 氧 化 铁 。 没 有 一 个 明 确 的 失水 分 解 温 度 。由 可

3、 溶 性 Fe 盐 溶 液 加 氨 水 沉 淀 来 制 取 氢 氧 化 铁 或 由 氯 化 铁 、 硝 酸 铁 溶 液 加 入 氨 水 沉 淀 而 制 得 。其 粒 子 大 小 在 1nm 到 100nm 之 间 时 会 形 成 胶 体 。 胶 状 沉 淀 的 水 合 氧 化 铁 有 较 强 的 吸 附 性 能 。氢 氧 化 铁 的 两 性 电 离 ：酸 性 ：Fe(OH)3=(可 逆 )= H+ FeO+ H2OFeO +H2O =(可 逆 )= FeO2(OH)+ HFeO2(OH) =(可 逆 )= H+ FeO3碱 性 ：Fe(OH)3+ 6H2O=(可 逆 )= Fe(H2O)6+

4、3OH所 以 ： 氢 氧 化 铁 既 是 一 种 三 元 弱 碱 ， 又 是 一 种 三 元 弱 酸 。 其 中 H2O + FeO2 又 常 写 作 Fe(H2O)2(OH)4， FeO2(OH)又 常 写 作 Fe(H2O)(OH)5， FeO3 又 常 写 作 Fe(OH)6.用 途可 用 来 制 颜 料 、 药 物 ,用 作 净 水 剂 ,也 可 用 来 做 砷 的 解 毒 药 等 。铁离子铁 是 一 变 价 元 素 ， 常 见 价 态 为 +2 和 +3。 铁 与 硫 、 硫 酸 铜 溶 液 、 盐 酸 、 稀 硫 酸 等 反 应 时 失 去两 个 电 子 ， 成 为 +2 价 。

5、与 Cl2、 Br2、 硝 酸 及 热 浓 硫 酸 反 应 ， 则 被 氧 化 成 Fe3+。 铁 与 氧 气 或 水蒸 气 反 应 生 成 的 Fe3O4， 可 以 看 成 是 FeOFe2O3， 其 中 有 1/3 的 Fe 为 +2 价 ， 另 2/3 为 +3 价 。铁 的 +3 价 化 合 物 较 为 稳 定 。铁 离 子 的 氧 化 性 是 大 于 铜 离 子 的 ， 而 铁 单 质 可 以 还 原 铜 离 子 ， 自 然 更 能 还 原 铁 离 子 了 。 还原 性 从 大 到 小 ： K， Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,Pt,Au. 氧

6、化 性 从 小 到 大 ：K+， Ca2+,Na+,Mg2+Al3+,Zn2+,Fe2+， Sn4+,Pb2+,H+,Cu2+， Fe3+,Hg+,Ag+， Pt, Au .其 实 这是 按 照 金 属 活 动 性 顺 序 排 列 的 。氯 、 氮 等 与 其 形 成 配 合 物 时 ， 溶 液 显 黄 色 。 而 真 正 的 六 水 合 铁 离 子 为 浅 紫 色 。含 Fe2+的 溶 液 -浅 绿 色 （ 很 不 明 显 ）含 Fe3+的 溶 液 -不 一 定 ， 形 成 不 同 的 配 合 物 【 Fe(H2O)6】 3+为 淡 紫 色 ， 而 【 FeCl6】3-为 黄 色 。二 价

7、铁 离 子 （ Fe2+） 的 检 验 ：加 K3Fe(CN)6（ 铁 氰 化 钾 ， 黄 色 ） 溶 液 ， 生 成 带 有 特 征 蓝 色 的 铁 氰 化 亚 铁 沉 淀 (滕 士 蓝 )：3Fe2+ + Fe(CN)63- =Fe3Fe(CN)62三 价 铁 离 子 （ Fe3+） 的 检 验 方 法 ：2(1)加 苯 酚 显 紫 红 色 (络 合 物 )(2)加 SCN-(离 子 ) 显 血 红 色 (络 合 物 )(3)加 氢 氧 化 钠 有 红 褐 色 沉 淀 ,从 开 始 沉 淀 到 沉 淀 完 全 时 溶 液 的 pH（ 常 温 下 ） ： 2.73.7。FeCl3。又名三氯化

8、铁，是黑棕色结晶，也有薄片状，熔点 282、沸点 315，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。FeCl3 从水溶液析出时带六个结晶水为FeCl36H2O，六水合三氯化铁是橘黄色的晶体。三氯化铁是一种很重要的铁盐。外 观 与 性 状 ： 黑 棕 色 结 晶 ， 也 有 薄 片 状 。熔 点 ( )： 306相 对 密 度 (水 =1)： 2.90沸 点 ( )： 319化 学 性 质1.与 Fe、 Cu 等 金 属 反 应2FeCl3+Fe=3FeCl22FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl22.与 碱 反 应Fe3+ +3OH-=Fe(OH)33.氯 化 铁 与 苯 酚

9、发 生 显 色 反 应具 有 羟 基 与 sp2 杂 化 碳 原 子 相 连 的 结 构 （ C=COH） 结 构 的 化 合 物 能 与 FeCl3 的 水 溶液 显 示 特 殊 的 颜 色 ： 苯 酚 、 均 苯 三 酚 显 紫 色 ； 邻 苯 二 酚 、 对 苯 二 酚 显 绿 色 ； 甲 苯 酚 显 蓝 色 。也 有 些 酚 不 显 色 。4.三 价 铁 离 子 的 检 验FeCl3+4KSCN=Fe(SCN)4-+3KCl溶 液 由 黄 色 （ Fe3+） 变 为 血 红 色 （ Fe（ SCN） 4-） 主 要 用 于 污 水 处 理 ， 对 低 油 度 的 原 水 处理 ， 具

10、有 效 果 好 、 价 格 便 宜 等 优 点 ， 但 带 来 水 色 泛 黄 的 缺 点 。 也 用 于 印 染 滚 筒 刻 花 、 电 子 工 业 线路 板 及 荧 光 数 字 筒 生 产 等 。 建 筑 工 业 用 于 制 备 混 凝 土 ， 以 增 强 混 凝 土 的 强 度 、 抗 腐 蚀 性 和 防 水性 。 也 能 与 二 氯 化 铁 、 氯 化 钙 、 三 氯 化 铝 、 硫 酸 铝 、 盐 酸 等 配 制 成 泥 凝 土 的 防 水 剂 ， 无 机 工业 用 作 制 造 其 他 铁 盐 和 墨 水 。 染 料 工 业 用 作 印 地 科 素 染 料 染 色 时 的 氧 化 剂

11、 。 印 染 工 业 用 作 媒染 剂 。 冶 金 工 业 用 作 提 取 金 、 银 的 氯 化 剂 。 有 机 工 业 用 作 催 化 剂 、 氧 化 剂 和 氯 化 剂 。 玻 璃 工 业用 作 玻 璃 器 皿 热 态 着 色 剂 。 制 皂 工 业 用 作 肥 皂 废 液 回 收 甘 油 的 凝 聚 剂 。硫 酸 铁性 状灰 白 色 粉 末 或 正 交 棱 形 结 晶 流 动 浅 黄 色 粉 末 。 对 光 敏 感 。 易 吸 湿 。 在 水 中 溶 解 缓 慢 ， 但 在 水中 有 微 量 硫 酸 亚 铁 时 溶 解 较 快 ， 微 溶 于 乙 醇 ， 几 乎 不 溶 于 丙 酮 和

12、 乙 酸 乙 酯 。 在 水 溶 液 中 缓 慢地 水 解 。 相 对 密 度 (d18)3.097。 热 至 480 分 解 。 商 品 通 常 约 含 20%水 呈 浅 黄 色 。 也 有 含 9 分子 结 晶 水 的 。 相 对 密 度 2.1。 175 失 去 7 分 子 结 晶 水 。储 存密 封 阴 凉 干 燥 避 光 保 存 。用 途用 于 银 的 分 析 ， 糖 的 定 量 测 定 。 用 作 染 料 。 墨 水 。 净 水 。 铝 的 雕 刻 。 消 毒 。 聚 合 催 化 剂等 。分 析 试 剂 、 糖 定 量 测 定 、 铁 催 化 剂 、 媒 染 剂 、 净 水 剂 制

13、 颜 料 、 药 物 。水 处 理 行 业 用 作 净 水 的 混 凝 剂 和 污 泥 的 处 理 剂 。氧化铁，别名磁性氧化铁红;高导磁率氧化铁;烧褐铁矿;烧赭上;铁丹;铁粉,红粉;威尼斯红(主要成分为氧化铁),三氧化二铁。化学式 Fe2O3，溶于盐酸，为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。3稳 定 性稳 定 ， 溶 于 盐 酸 、 稀 硫 酸 生 成 +3 价 铁 盐 。溶 解 性难 溶 于 水 ， 不 与 水 反 应 。 溶 于 酸 ， 与 酸 反 应 。 不 与 NaOH 反 应

14、。氧 化 性高 温 下 被 CO、 H、 Al、 C、 Si 等 还 原 。物 理 性 质相 对 分 子 质 量 ： 159.697性 状 ： 红 棕 色 粉 末相 对 密 度 (水 =1)： 5.24熔 点 ： 1565 （ 分 解 ）存 在 形 式 ： 矿 物 ： 赤 铁 矿 、 赭 石别 名 ： 三 氧 化 二 铁 、 铁 红 、 铁 丹 、 赤 铁 矿 、 铁 锈 三 氧 化 二 铁 是 铁 锈 *(原 理 见 制 法 )的 主要 成 分 。FeO相 对 分 子 质 量 ： 72(71.85)氧 化 性 ： 在 空 气 中 加 热 氧 化 为 Fe3O4还 原 性 ： （ 高 温 下

15、） 被 CO、 H2、 Al、 C、 Si 等 还 原 。铁 的 其 它 氧 化 物 ： 二 氧 化 铁 、 三 氧 化 二 铁 、 四 氧 化 三 铁结 构 ： 氧 化 亚 铁 属 于 立 方 晶 系 （ 类 似 于 氯 化 钠 晶 体 结 构 ） ， 每 个 铁 原 子 周 围 连 接 着 6 个 氧原 子 形 成 八 面 体 型 配 位 ， 每 个 氧 原 子 周 围 也 以 同 样 的 情 况 连 接 着 6 个 铁 原 子 。 出 现 非 整 比 化合 物 的 原 因 在 于 ， 由 于 二 价 铁 很 容 易 被 氧 化 为 三 价 铁 ， 导 致 FeO 中 少 量 二 价 铁

16、被 替 换 为 三 价 铁 ，占 据 晶 格 中 的 四 面 体 空 隙 。在 低 于 200K 时 ， 氧 化 亚 铁 的 晶 体 结 构 会 发 生 微 小 变 化 ， 变 为 菱 方 ， 并 且 具 有 反 铁 磁 性 。Feo 中 ， 铁 显 +2 价 。二 .物 理 性 质性 状 ： 黑 色 粉 末 。密 度 ： 7750 kg/m3。热 导 率 ： 3.2 W/mK。比 热 容 ： 725 J/kgK。稳 定 性 ： 不 稳 定 ， 在 空 气 中 加 热 时 迅 速 被 氧 化 成 四 氧 化 三 铁 ， 溶 于 盐 酸 、 稀 硫 酸 生 成 亚铁 盐 。溶 解 性 ： 不 溶

17、 于 水 ， 不 与 水 反 应 。三 .制 法1. 在 隔 绝 空 气 条 件 下 加 热 草 酸 亚 铁 制 得 ： FeC2O4 加 热 FeO+CO+CO22. 炼 钢 时 ， 过 量 的 生 铁 水 与 O2 反 应 生 成 FeO四 .相 关 反 应FeO 在 低 于 575 的 条 件 下 具 有 热 不 稳 定 性 ， 可 以 分 解 生 成 铁 和 Fe3O4：4 FeO 加 热 Fe + Fe3O4FeO 可 与 一 些 元 素 单 质 反 应 ， 而 被 还 原 为 铁 单 质 ：Si + 2 FeO SiO2 + 2 FeMn + FeO MnO + Fe2 P + 5 FeO P2O5 + 5 FeFeO 可 溶 于 盐 酸 或 稀 硫 酸 ， 并 分 别 生 成 氯 化 亚 铁 和 硫 酸 亚 铁 。FeO + 2 HCl FeCl2 + H2OFeO + H2SO4 FeSO4 + H2O4草 酸 亚 铁 加 热 制 取 ， 草 酸 亚 铁 受 热 分 解 ,生 成 氧 化 亚 铁 、 一 氧 化 碳 和 二 氧 化 碳 。FeC2O4 加 热 FeO + CO + CO2